合成孔徑聚焦超聲成像技術(shù)研究.pdf

1、合成孔徑聚焦超聲成像作為一種超聲后處理方法,能夠?qū)⑿】讖匠上窈铣蔀榇罂讖匠上?通過(guò)逐點(diǎn)聚焦的方法,使圖像的分辨率不隨位置和深度變化。在采用同樣換能器陣元探頭的情況下,使用合成孔徑聚焦方法能夠得到更高分辨率的重建圖像,為缺陷的定性分析提供更可靠的依據(jù)。
　　 本文重點(diǎn)研究了合成孔徑聚焦算法的原理以及影響合成孔徑聚焦超聲成像精度的因素,提出了改善合成孔徑聚焦超聲成像分辨率的算法和方法,并將合成孔徑聚焦算法應(yīng)用于相控陣超聲成像系統(tǒng)。<

2、br>　　 本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作:
　　 1、對(duì)合成孔徑算法進(jìn)行了仿真,通過(guò)對(duì)回波的模擬聚焦,驗(yàn)證了合成孔徑聚焦超聲成像算法的有效性,并定量分析了延時(shí)誤差對(duì)合成孔徑聚焦的影響。通過(guò)仿真中可以看到,在換能器參數(shù)確定的情況下,延時(shí)精度是影響合成孔徑聚焦成像質(zhì)量的重要因素。
　　 2、通過(guò)Multi2000超聲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),使用單陣元換能器對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試塊上的不同的缺陷點(diǎn)進(jìn)行掃描,獲取原始數(shù)據(jù)后,利用合成孔徑聚焦算法分

3、別對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,通過(guò)對(duì)比處理前后-6dB的數(shù)值范圍,結(jié)果表明,合成孔徑聚焦算法比原始掃描數(shù)據(jù)提高分辨率17％以上。
　　 3、基于換能器陣列的聲場(chǎng)輻射理論對(duì)合成孔徑聚焦成像方法進(jìn)行了建模,系統(tǒng)地分析了模型中各種參數(shù)對(duì)成像質(zhì)量的影響,通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)不同換能器陣元數(shù)、子孔徑陣元數(shù)、陣元間距等的合成孔徑聚焦圖像的分辨率進(jìn)行了對(duì)比,建立了提高合成孔徑聚焦超聲成像質(zhì)量的參數(shù)選取原則。
　　 4、針對(duì)實(shí)驗(yàn)中多陣元換能器掃描時(shí),不

4、同掃描位置間的回波延時(shí)與理論計(jì)算差別較大的問(wèn)題,提出了基于小波變換計(jì)算相關(guān)性系數(shù)的合成孔徑聚焦算法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,這種算法的分辨率要高于傳統(tǒng)延時(shí)疊加算法。
　　 5、提出了將合成孔徑聚焦算法應(yīng)用于相控陣超聲成像系統(tǒng),通過(guò)超聲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采集了相控陣線掃原始數(shù)據(jù),并用合成孔徑聚焦算法進(jìn)行了處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明合成孔徑聚焦算法能夠提高相控陣遠(yuǎn)場(chǎng)成像的分辨率,有效地解決了相控陣超聲成像在遠(yuǎn)場(chǎng)的聚焦效果較差的問(wèn)題。
　　 6、提出了一